CN110424198B - 一种轨道交通的轨道铺设方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在于提供一种轨道交通的轨道铺设方法及装置，解决现有轨道交通的轨道分段铺设后焊接存在的耗费大轨道不均匀的问题，一种轨道交通的轨道铺设方法，轨道采用现场加工的方法，同时现场不间断铺设的方法，轨道采用钢轨铺设，所述的钢轨的现场加工至少采用现场轧制的方法，轧制的方法为连轧过程，在钢轨轧制的之前还有浇铸过程，浇铸过程是连铸过程，通过这样的连铸连轧过程可以使轧制的钢轨为连续不间断的状态，连续不间断的钢轨从连铸连轧过程加工出来后直接进行铺设，对现有设备进行改进，把钢轨的加工环节转移到轨道铺设现场，并且直接铺设成为连续的无缝轨道。

Description

一种轨道交通的轨道铺设方法及装置

技术领域

本发明涉及轨道交通领域, 具体是一种轨道交通的轨道铺设方法及装置。

背景技术

轨道交通是一种历史悠久的交通方式，轨道交通自从在人类出现并使用后，就因为其运输能力大，安全可靠而成为人类的一种主要的运输和出行方式，轨道交通首先需要铺设轨道，轨道的铺设经理很多年的实践和改进，各方面技术已经非常成熟而可靠，但是随着轨道技术和其他领域技术的不断进步，特别是近些年世界各国高速列车的发明和使用，对轨道交通的轨道铺设要求原来越高，中国的高速列车已经运行十几年，速度每小时三百多公里，现有的轨道铺设体系已经不能满足需要，每年还在不断铺设大量轨道，现在最新铺设轨道的方法是把每节长度二十至一百米左右的钢轨在钢厂制作完成，用专门的梁吊搬运，用专门的车辆通过专门的道路运输，用专门的机械铺设，然后清理每节钢轨的端口，焊接成为无缝轨道，虽然焊接部位的强度可以超过非焊接部位，但是却很难与焊接部位附近的钢轨达到一致的理化指标，整个过程耗费大量人力物力，要提供更快更舒适更安全的轨道交通必须改进。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种轨道交通的轨道铺设方法及装置，解决现有轨道交通的轨道分段铺设后焊接存在的耗费大轨道不均匀的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种轨道交通的轨道铺设方法，轨道采用现场加工的方法，同时现场不间断铺设的方法，轨道采用钢轨铺设，所述的钢轨的现场加工至少采用现场轧制的方法，轧制的方法为连轧过程，在钢轨轧制的之前还有浇铸过程，浇铸过程是连铸过程，通过这样的连铸连轧过程可以使轧制的钢轨为连续不间断的状态，连续不间断的钢轨从连铸连轧过程加工出来后直接进行铺设，就可以形成连续的轨道，用这种方法加工铺设的轨道相比较于现有的轨道铺设方法，具有很多革命性优点，首先是简化了过程，现有轨道的钢轨的从制作到铺设完毕阶段大概需要经过以下过程，包括浇铸钢坯，钢坯轧制，钢轨储存，钢轨装车，钢轨运输，钢轨铺设，钢轨焊接和打磨修正这一系列主要过程，这些过程跨越时间空间大，因此浪费时间和费用，采用本发明上述的方法，对现有设备进行改进，把钢轨的加工环节转移到轨道铺设现场，通过现在已经有最新的连铸连轧工艺，制作出连续不断的钢轨，并且直接铺设成为连续的无缝轨道。

上述的轨道铺设方法，在轨道铺设前完成轨道基础的建设，有砟轨道和无砟轨道都有相应的基础建设，有砟轨道是指在路基上面使用石渣作为道床，石渣就是石头子，其要求是构造均匀，坚硬，耐风化，冲击韧性好，富有弹性，有利于排水等特点，无砟轨道是指在路基上面没有石子，而采用整体式道床板，道床板是在后方工厂预制好的，一般是3米宽5米长的钢筋混凝土结构，预制时会将钢轨的扣件预埋在其中，特点是构造时速高，铺设速度快，列车运行更平稳，但同时造价高，优选地在轨道铺设前完成沿轨道的电力设施建设，便于轨道铺设的过程中利用该电力设施供电进行相关作业，上述的基础建设与电力设施建设包括全线建设完成和部分建设完成两种情况，部分建设完成的可以与轨道铺设同步进行，可以是基础建设在最前建设，电力设施同步建设，预留一段缓冲时间段进行轨道铺设，达到三者同步建设的效果。

一种轨道交通的轨道铺设装置，包括钢轨铺设装置和钢轨轧制装置，钢轨轧制装置输出的钢轨直接进入钢轨铺设装置，钢轨铺设装置调节钢轨位置，填加轨道垫和弹力架等，铺设钢轨成为轨道，上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，还包括连铸装置，连铸装置与钢轨轧制装置连接，形成连铸连轧装置，将符合要求化学成分及质量百分含量的钢在这个连铸连轧装置的连铸装置内不断地连铸成连续不断的坯，直接送入大压下连轧装置的连轧机组进行轧制，获得均匀不间断的钢轨，钢轨经过钢轨铺设装置安装成为轨道，还包括第一运载装置，至少钢轨连铸连轧装置设在第一运载装置上，第一运载装置沿轨道铺设路线移动，这样当钢轨轧制装置输出钢轨的时候，第一运载装置配合向前移动，使钢轨能够顺利输出，还包括第二运载装置，第二运载装置设置在第一运载装置和钢轨连铸连轧装置之间，第二运载装置相对于第一运载装置至少可以沿轨道铺设方向前后移动，移动范围在第一运载装置内，这样设置可以调节钢轨连铸连轧装置输出钢轨的速度与第一运载装置速度的差，当两个速度出现误差，由第二运载装置的移动补偿，第二运载装置还可以沿轨道路线横向移动，用于调节横向偏差，根据实际铺设轨道路线情况设置第一运载装置可以采用轮式或履带式等驱动，沿着轨道路线移动或跨设在轨道路线两边移动，由于已经输出的钢轨被固定，第一运载装置和第二运载装置的移动还具有拉坯的作用，现有技术中使用拉坯辊牵引钢坯，用于将钢坯从连铸装置的结晶器内拉出，采用本发明的技术可以减少或不设置拉坯辊。

连铸连轧装置比较以前的铸模技术具有提高原料利用率，节约能量消耗，改善劳动条件，易于实现自动化，铸坯质量好等优势，因此弧形连铸机等已经被大范围使用。

上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，在钢轨和轧钢机之间，第一运载装置和第二运载装置之间设有拉力传感器，用于检测相互之间的拉力，在第一运载装置和第二运载装置之间设位置传感器，检测第一运载装置和第二运载装置之间相互的位置移动，第二运载装置设有副驱动装置，副驱动装置驱动第二运载装置在第一运载装置上移动，第一运载装置设主驱动装置，主驱动装置驱动第一运载装置在地面移动，拉力传感器，位置传感器，副驱动装置和主驱动装置都与控制器连接，控制器与电脑主机连接，控制各部分的运行，电脑主机同时也检测控制其他各部分的数据和运行。

钢轨连轧方法，通过相对于地面移动的轧辊对相对于地面固定或移动的钢坯进行轧制。

一种钢轨连轧装置为，设有移动轧辊，钢坯在不断输出的过程中，轧辊在钢坯周围来回移动加工，使钢坯成为需要的钢轨，连轧装置可以不设切坯装置和切割钢轨装置，和连铸装置结合在一起，连铸装置可以不设引锭或引坯装置，通过本申请对现有连铸连轧装置的改进，能够实现钢轨的不间断连续输出，同时大大减少连铸连轧装置的空间长度，重量和成本。

一种连铸连轧装置，包括至少两个钢水包的回转塔，中间包，结晶器，导引辊和轧辊，钢水包设有加热装置，钢水包由回转塔运载，将钢水浇到中间包，由中间包水口分配钢水到各个结晶器里面，结晶器使钢水冷却成型成为钢坯，钢坯经过一段弧形设置的导引辊，输送到轧辊位置，轧辊来回移动，将钢坯轧制成设计的钢轨，本装置结构简单，能够输出连续不断的钢轨。

上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，因为钢坯是连续的被不断地轧制成连续的钢轨，可以输出最接近钢轨尺寸的钢坯，经过最接近要求的最小量的钢坯轧制过程，即现有单个钢坯需要考虑每个钢坯能够轧制输出钢轨的量和钢坯大小引起的效率问题，单个钢坯可能轧制的钢轨可能需要切割，成为多根要求长度的钢轨，一般不可能一个钢坯轧制出一根正好符合要求钢轨，而采用本发明可以输出钢轨轧制要求前的最接近钢轨的尺寸，减少能耗和时间。

采用上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，钢轨铺设装置将比较现有的钢轨铺设装置简化很多，现有的钢轨铺设装置需要携带一定数量和长度的钢轨，在铺设过程中不断补充钢轨，因为本发明的钢轨铺设装置的钢轨是连续不断的，不需要钢轨的装卸和存储，连轧装置输出的钢轨经过钢轨铺设装置调节位置，添加轨道垫和固定等即可完成。

上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，还可以添加现场炼钢装置，炼钢装置输出的钢水进入连铸装置的钢水包，这部分可以根据实际情况，如根据炼钢厂与铺设轨道的的距离，一般采用精炼装置，如果从原料铁矿石开始设备太笨重，不利于整个轨道铺设系统的运行，当然可以制作专门的小型化全套炼钢装置，配合本发明实施，这样只需要不断添加炼钢原料就可以经过本发明铺设不间断钢轨成为轨道，炼钢装置可以与连铸连轧装置都在轨道铺设路线内移动，也可以单独在轨道铺设路线外侧跟随其他装置一起移动。

上述的一种轨道交通的轨道铺设装置，在铺设路线附近不设置炼钢装置的时候，连铸装置可以设置钢水加热装置，把从远处炼钢厂运输过来的温度不够连铸要求的精炼钢原料加热，加热到适合的温度的钢水进入连铸装置的下一步工序加工。

本发明的一种轨道交通的轨道铺设方法及装置，可以输出铺设一条轨道，也可以同时输出铺设多条轨道。

现有钢轨的焊接处理包括，短轨焊接成为长轨，和长轨之间的焊接，每次焊接包括：打磨清理焊接处，焊接，正火，风冷，粗磨，水冷，调直，精磨等环节，采用本发明的方法和装置可以去掉如此复杂的焊接过程，现有的焊接技术虽然很高，但是不能保证焊接处与其他位置一致的理化性能和力学性能，例如焊接处所能够承受力量虽然可以达到超过其他位置的要求，但是很难达到整条轨道一致，对于时速三百公里的列车，如果每二十米一个焊接点，相当于列车每分钟经过250个焊接点，如果一辆10节车厢的列车共有20对轮子，等于该列车每分钟经过5000个焊接点，轨道力量的不均匀将产生振动和噪声，而现有列车的速度还在不断提高，因此轨道对于轨道交通是很重要的部分，采用本发明的一体式钢轨铺设的轨道可以尽量减少此类噪声。

本发明所述的轨道交通包括但不限于使用钢轨的铁路系统，轨道的材料不仅限于钢轨，也可以是铝轨等，连铸连轧装置也不仅限于钢轨的加工制作，还包括其他材料型材的加工制作。

本发明的有益效果在于：采用本发明所述的一种轨道交通的轨道铺设方法及装置，通过一系列的方法和装置的改进，使现有各部分钢轨制造装置能够互相连续生产，适合本发明的连续钢轨的制作和轨道铺设，使钢轨能够连续不断地铺设成为整条性能一致的轨道，大大提高工作效率，节约成本，使轨道交通更加安全舒适。

附图说明

图1为本发明的一种轨道交通的轨道铺设装置示意图；

图2为现有无缝轨道铺设流程示意图；

图3 为本发明的一种轨道交通的轨道铺设方法流程示意图；

图中1为连铸装置，2为连轧装置，3为第二运载装置，4为第一运载装置，5为钢轨铺设装置，6为钢轨。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，图1为本发明的一种轨道交通的轨道铺设装置示意图；图中1为连铸装置，2为连轧装置，3为第二运载装置，4为第一运载装置，5为钢轨铺设装置，6为钢轨，连铸装置1包括两个钢水包的回转塔，中间包，结晶器，导引辊等，钢水包设有加热装置，钢水包由回转塔运载，将钢水浇到中间包，由中间包水口分配钢水到各个结晶器里面，结晶器使钢水冷却成型成为钢坯，钢坯经过一段弧形设置的导引辊，输送到连轧装置的轧辊位置，轧辊来回移动，将钢坯轧制成设计的钢轨6，连轧装置2输出的钢轨1直接进入钢轨铺设装置5，钢轨铺设装置5调节钢轨1位置，填加轨道垫和弹力架等，铺设钢轨1成为轨道，连铸装置1和连轧装置2设在第一运载装置4上，第一运载装置4沿轨道铺设路线移动，使钢轨1能够顺利输出，第二运载装置3设置在第一运载装置4上，以及钢轨连铸装置1和钢轨连轧装置2之下，第二运载装置3相对于第一运载装置4至少可以沿轨道铺设方向前后移动，这样设置可以调节钢轨连铸装置1钢轨连轧装置2输出钢轨1的速度与第一运载装置的4速度差，当两个速度出现误差，由第二运载装置3的移动补偿，第二运载装置3还可以沿轨道路线横向移动，用于调节横向偏差，在钢轨6和钢轨连轧装置2之间，第一运载装置4和第二运载装置3之间设有拉力传感器，用于检测相互之间的拉力，在第一运载装置4和第二运载装置3之间设位置传感器，检测第一运载装置4和第二运载装置3之间相互的位置移动，第二运载装置3设有副驱动装置，副驱动装置驱动第二运载装置3在第一运载装置4上移动，第一运载装置4设主驱动装置，主驱动装置驱动第一运载装置4在地面移动，拉力传感器，位置传感器，副驱动装置和主驱动装置都与控制器连接，控制器与电脑主机连接，控制各部分的运行，电脑主机同时也检测控制其他各部分的数据和运行，钢轨铺设装置5页可以设置在第一运载装置4或第二运载装置3上。

图2为现有无缝轨道铺设流程示意图，在本图中简要列举了现有最新的无缝轨道铺设主要流程，图3 为本发明的一种轨道交通的轨道铺设方法示意图，通过两个图的比较可以看出，本发明的方法更加简单，省去很多工序和专用设备，并且本发明的方法得出的轨道一致性更高，为铁路提速和稳定运行提供良好基础。

本发明的上述实施例仅用于说明本发明，一些关于炼钢和连铸连轧方面的常识性的技术和原理不再说明，根据现有技术可以有多种变化和组合使用，都在本申请保护范围。

Claims (7)

1.一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：其铺设方法为，轨道采用钢轨铺设，钢轨采用现场加工的方法，同时现场不间断铺设的方法，钢轨的现场加工至少包含钢轨的连铸连轧过程，所述轨道铺设装置包括钢轨铺设装置和连铸连轧装置，连铸连轧装置获得均匀不间断的钢轨，钢轨经过钢轨铺设装置安装成为轨道，至少钢轨连铸连轧装置设在第一运载装置上，第一运载装置沿轨道铺设路线移动，还包括第二运载装置，第二运载装置设置在第一运载装置和钢轨连铸连轧装置之间，第二运载装置相对于第一运载装置至少可以沿轨道铺设方向前后移动，第二运载装置还可以沿轨道路线横向移动。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：在钢轨和连铸连轧装置之间，第一运载装置和第二运载装置之间设有拉力传感器，在第一运载装置和第二运载装置之间设位置传感器，第二运载装置设有副驱动装置，副驱动装置驱动第二运载装置在第一运载装置上移动，第一运载装置设主驱动装置，主驱动装置驱动第一运载装置在地面移动，拉力传感器，位置传感器，副驱动装置和主驱动装置都与控制器连接，控制器与电脑主机连接。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：所述连铸连轧装置包括至少两个钢水包的回转塔，中间包，结晶器，导引辊和轧辊，钢水包设有加热装置，钢水包由回转塔运载，将钢水浇到中间包，由中间包水口分配钢水到各个结晶器里面，结晶器使钢水冷却成型成为钢坯，钢坯经过一段弧形设置的导引辊，输送到轧辊位置，轧辊来回移动，将钢坯轧制成设计的钢轨。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：在连铸连轧过程前还有现场炼钢过程。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：在轨道铺设前完成轨道基础的建设。

6.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：在轨道铺设前完成沿轨道的电力设施建设。

7.根据权利要求1所述的一种轨道交通的轨道铺设装置，其特征在于：所述的连铸连轧装置其连轧方法为，通过相对于地面移动的轧辊对相对于地面固定或移动的钢坯进行轧制。

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